Строительные материалы и изделия

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Цветные металлы и сплавы на их основе производятся в значитель­но меньших количествах, чем черные, и применяют в специальных случаях, так как стоимость их по сравнению с черными металлами высока. В основном их используют, когда требуется высокая коррози­онная стойкость, электро - и теплопроводность, повышенные декора­тивные качества, а для сплавов на основе алюминия — малый вес конструкций. Реально в строительстве находят применение сплавы меди и алюминия; большие перспективы имеют сплавы на основе титана.

Медь и сплавы на ее основе. Чистая медь—мягкий (НВ 350), пластичный металл красноватого цвета, плотностью 8960 кг/м3, отли­чающийся высокой теплопроводностью [л = 390 Вт/(м*К)] и электро­проводностью. Прочность меди не велика — 180...240 МПа;

температура плавления — 1080° С. Медь и ее сплавы относятся к числу металлов, известных с глубокой древности. Этому способствовало то, что медь встречалась в природе в виде самородков, а также достаточно просто выплавлялась из медных руд. Свое название медь (лат. cuprum) получила по названию острова Кипр. Медь применяют в основном в виде сплавов: латуни и бронзы.

Латуни — сплавы меди с цинком (10...40 %); хорошо поддаются прокату, штамповке и вытягиванию. Прочность и твердость более высокая, чем у меди Rp = 250...600 МПа; Н В (500...700). В строительстве латунь используют для декоративных элементов (поручни, накладки и т. п.) и для санитарно-технических устройств. В некоторых странах (например, Англии) латунные трубы, характеризующиеся теплопро­водностью и коррозионной стойкостью применяют в отопительных и водопроводных системах; такие системы отличаются очень высокой долговечностью.

Бронзы — сплавы меди с оловом (до 10 %), алюминием, свинцом и др. Их прочность почти такая же, как у мед и, твердость же существенно выше — НВ (600...1600). Бронзы обладают хорошими литейными свойствами и коррозионноустойчивы. Применяют для декоративных целей (арматура для дверей и окон И др.), в сантехнике и для специ­альных целей. . '

Алюминий и сплавы на его основе. Алюминий — легкий серебристый металл (плотность 2700 кг/м3) с низкой прочностью ( = 80... 100 МПа)

и твердостью (НВ 200); характеризуется высокой электро - и тепло­проводностью [к = 340 Вт/(м • К)]. Несмотря на химическую активность, алюминий стоек к атмосферной коррозии благодаря защитным свойствам оксидной пленки, образующейся на его поверхности. Алюминий в про­мышленных масштабах начали производить лишь в XX в. из-за техноло­гических трудностей производства. В чистом виде алюминий в строи­тельстве практически не применяют. Для повышения прочности, твер­дости и технологических свойств в него вводят легирующие добавки (Мп, Си, Mg, Si, Fe и др.). Основные виды алюминиевых сплавов — литейные и деформируемые.

Литейные алюминиевые сплавы (силумины) — сплавы алюминия с кремнием (до 23 %) и другими элементами, обладают высокими ли­тейными качествами; повышенной по сравнению с алюминием проч­ностью (Rp до 200 МПа) и твердостью [НВ = (500...700)] при достаточно высокой пластичности.

Деформируемые алюминиевые сплавы (дюралюмины) составляют около 80 % производства алюминиевых сплавов. Это большая группа разнообразных по составу сплавов с высокими механическими свой­ствами {Rp = 200...500 МПа) (табл. 7.4), но пониженной коррозионной стойкостью.

Дюралюмины легко перерабатываются прокаткой, штамповкой, прессованием и сваркой в листы, трубы и профили самой сложной формы. В строительстве эти сплавы широко применяют для изготов­ления оконных и дверных переплетов и коробок, в качестве кровель­ного материала, для наружной облицовки зданий, для трехслойных панелей с пенопластовым или минераловатным утеплителем, алюми­ниевой фольги строительного назначения и для легких сборно-разбор­ных конструкций, используемых для павильонов различного наз­начения. .• v Л. - : ■ Л..Д ■ Д-

■ Основное достоинство алюминиевых сплавов — малый вес

Ш (плотность алюминия почти в три раза ниже плотности стали) при

I достаточно высокой прочности в сочетании с коррозионной стой-

I костью.

Отрицательными свойствами алюминиевых сплавов являются

| почти в три раза более низкий, чем у стали, модуль упругости (Е = 1=0,7 • 105 МПа), низкая твердость и высокий коэффициент темпера - ' турного расширения (почти в два раза выше, чем у стали).

■ Титан, точнее, титановые сплавы приобретают в последнее время I все большую популярность; они сочетают в себе низкую плотность ; (4500 кг/м3); высокую прочность (Rp = 700...1200 МПа) и твердость ' (НВ > 1000) и высокую коррозионную стойкость. Из-за очень высокой ; стоимости и дефицитности титан в строительстве применяют только

■ для уникальных сооружений (например, памятник космонавтам у ; станции метро «ВДНХ» в Москве).